JPH0230321A - 巻取機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間圧延ライン等におけるストリップの巻取機
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に熱間圧延ライン等におけるストリップの巻取機に
おいてはストリップをピンチロールを通して緩みなく適
正な張力で、マンドレルに対する巻取りを開始する際に
は、ピンチロールではストリップに適正な張力を付与し
つつこれを引込み、これを曲げてマンドレル側に向けて
誘導するため、またマンドレルでは同じくストリップに
適正な張力を付与しつつストリップを曲げ、コイルとし
て巻取ってゆくため夫々ピンチロール、マンドレルには
所要のトルクが必要とされる。

そこで、通常ストリップがマンドレルに噛み込まれるま
での間はピンチロール、マンドレルはストリップ速度に
前記した所要のトルクを得るに必要な分の速度を上乗せ
（この上乗せ分の速度をリード速度という）した周速度
をもつようピンチロールモータ、マンドレルモータに対
する駆動制御を行っている。

このリード速度が過大設定されるとストリップに対する
過大張力の発生を招き、圧延機出側で板幅、板厚が変動
する、所謂ネンキングが生じ、逆にリード速度が過小設
定されるとストリップに対する引込み力、曲げ力が不足
し、噛み込み不良による突掛け、或いはストリップに緩
みが生じてループが発生し、更にはコイルの巻き緩みに
よるトラブルの原因となるから、リード速度の適正な設
定は巻取機運転上重要な管理項目の一つとなっている。

第３図は従来における巻取機の制御装置を示すブロック
図であり、図中１は熱間圧延ラインにおける最終スタン
ドの圧延機、２はピンチロール、３はマンドレル、Ｓは
ストリップを示している。

ストリップＳは圧延機１の出側でピンチロール２に引き
込まれ、若干下側にその進行方向を曲げられてマンドレ
ル３側に誘導され、マンドレル３に適正な張力で緩みな
く巻取られてゆくようになっている。

このようなピンチロール２．マンドレル３の駆動制御は
夫々ピンチロール駆動制御系Ａ、マンドレル駆動制御系
Ｂによって行なわれる。

ピンチロール２の駆動制御系Ａは速度設定器２６から出
力された速度基準値Ｖ（ストリップの速度に略等しい）
にリード速度設定器２７の出力であるリード速度ｖ３を
加え合せ、この加え合せた値をピンチロール２の駆動用
モータＭ２に付設した速度°検出器としてのパルスジェ
ネレータＰＧ２からのモータＭ２の回転数検出値と比較
し、その偏差に相当する信号を速度制御装置２４に入力
し、その偏差を解消するようモータＭ２の回転数を制御
するようになっている。

一方、マンドレル駆動制御系Ｂは切替器３０による接点
ＳＷ２．　ｓｈｉの開閉操作によってストリップＳがマ
ンドレル３に噛み込まれるまでの間は速度設定器２６か
ら出力される速度基準値Ｖに基づく制御が、またストリ
ップＳがマンドレルに噛み込まれた後は電流設定器３１
から出力される電流値Ｉに基づく制御が夫々行なわれる
。

即ちストリップＳがマンドレル３に噛み込まれる前は速
度設定器２６から出力される速度基準値■にリード速度
設定器２８の出力であるリード速度ν４を加え合せ、こ
の加え合せた値とモータ門、に付設したパルスジェネレ
ータＰＧ、にて検出したモータＭ３の回転数検出値とを
比較し、その偏差に相応した信号を速度制御装置２９に
入力し、速度制御装置２９から偏差を解消するに必要な
制御信号を接点Ｓ６を通じて電流制御装置２５へ出力し
、モーターの速度制御をする。

一方、・ストリップＳがマンドレル３に噛み込まれた後
は、切替器３０の操作によって接点ＳＷｔが開放される
と共に接点ＳＷ３が閉成され、速度制御装置２９からの
信号に代わって電流設定器３１からの電流値Ｉが電流制
御装置２５へ出力され、モータＨ１に対する電流制御が
行なわれる。

なお、各リード速度設定器２７．２８のリード速度はオ
ペレータによって手動で設定される外、ストリップＳの
板厚、板幅、材質等の関数として所定値が与えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述した如き従来の装置にあってはリード速度
の値をストリップの張力と無関係にに設定するため、張
力変動によってリード速度が過大又は過小設定された場
合と同様の状態となり、板幅、板厚のネッキング、コイ
ル緩みを生ずるという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、ストリップの張力変化の如何にか
かわらず適正なリード速度の設定維持が可能な巻取機の
制御装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る巻取機の制御装置は、ストリップに付与す
べき必要な張力及びストリップに対する必要な曲げ力を
考慮して夫々ピンチロール、マンドレルに対するリード
速度を求めるリード速度設定手段を具備する。

〔作用〕

本発明にあっては、これによってストリップの張力変動
を考慮したリード速度の設定が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係る巻取機の制御装置（以
下本発明装置という）を示すブロック図であり、図中１
は圧延機、２はピンチロール、３はマンドレル、Ｓはス
トリップを示している。

ストリップＳは圧延機ｌの出側でピンチロール２を経て
マンドレル３に巻取られるが、圧延機１からピンチロー
ル２との間及びピンチロール２とマンドレル３との間を
適正な張力を付与されて移動し、マンドレル３に対して
も緩むことなく巻取られるようになっている。

ピンチロール２、マンドレル３に対する駆動制御は夫々
ピンチロール駆動制御系Ａ、マンドレル駆動制御系Ｂ夫
々によって行なわれる。ピンチロール２の駆動制御系Ａ
においては、ストリップＳがマンドレル３に噛み込まれ
る前は切替器１０にて接点ＳＷ、が閉成され、またスト
リップＳがマンドレル３に噛み込まれた後は接点ＳＷ３
が開放されるようになっている。この駆動制御系Ａにお
いては速度設定器６から出力された速度基準値■とリー
ド速度演算器９から出力されたリード速度ｖ１とを加え
合せ、この加え合せた値Ｖ＋ｖ、とモータｌに付設した
パルスジェネレータＰＧｔによるモータＭ２の速度検出
値との偏差を求め、その偏差に相応する信号を速度制御
装置４へ入力する。速度制御装置４は入力された偏差信
号を解消するようモータｈを駆動制御すべくこれに制御
信号を出力する。

ストリップＳの先端がピンチロール２を経てマンドレル
３に噛み込まれた後は切替器１０にて接点ＳＷ、が開放
されるから、その後はピンチロール２に対しリード速度
Ｖ、が上乗せされない状態、換言すれば速度基準値■に
のみ基づいた制御が行なわれる。

一方マンドレル３のモータ６に対する駆動制御系Ｂにお
いてはストリップＳがマンドレル３に噛み込まれる前は
切替器１３にて接点ＳＷ２が閉成され２、接点ＳＷ、が
開放状態に維持され、速度設定器６の出力である速度基
準値Ｖに基づく制御が行われ、ストリップＳがマンドレ
ル３に巻込まれ始めた後は切替器１３により接点Ｓ６が
開放され、接点外、が閉成されて張力電流設定器１４に
基づく制御が行われる。ストリップＳがマンドレル３に
噛み込まれる前は速度設定器６から出力された速度基準
値■と、リード速度演算器１１から出力されたリード速
度ν２とを加え合せ、この加え合せた値とモータＭ３に
付設したパルスジェネレータＰＧ、によるモータＭ３の
速度検出値との偏差を求め、この偏差に相応する信号を
速度制御装置１２へ入力する。速度制御装置１２は偏差
を解消するに必要な信号を求め、接点外２を通じて、電
流制御装置５へ入力し、該電流制御装置５からモータｈ
、に所定の速度制御信号が出力される。ストリップＳが
マンドレル３に噛み込まれた後は切替器１３にて接点Ｓ
６が開放されると共に接点ＳＷ３が閉成され、張力電流
設定器１４からストリップＳに付与すべき張力に相応し
た電流が接点ＳＷ、を通じて電流制御装置５へ出力され
、該電流制御装置５からモータ島に電流制御信号が出力
される。

各リード速度演算器９．１１は張力電流設定器８゜１４
の出力と先進率演算器７の出力である先進率とに基づき
リード速度を演算し、これを出力するようになっている
。

このリード速度の適正値は、ピンチロール２゜マンドレ
ル３の速度制御において、電流による速度変動特性、所
謂ドウルーピング（％）と張力電流適正値（％）との積
である下記（１）式によって与えられる。

適正リード速度（％）＝ドウルーピング（％）×張力電
流適正値（％）・・・（１） なお、各張力電流設定器８．１４は夫々ピンチロー°ル
２、マンドレル３におけるストリップＳの張力設定に必
要な電流、即ち張力分電流及びストリップＳを曲げるの
に要する曲げ分電流、メカロス補償分、慣性補償分の電
流の総合値を出力するようになっている。先進率演算器
７は両張力電流設定器８．１４の出力及び材料特性設定
器１５から入力される材料諸元等の圧延条件に基づき圧
延機１の先進率を演算し、リード速度演算器９，１１へ
出力するようになっている。

なお先進率を考慮するのは圧延設備においては張力変動
により先進率が変化するから、この変化特性を考慮して
リード速度を設定するのが効果的であることによる。

具体的には例えば張力σによる先進率ｆの変化特性をθ
ｆ／ａσとすると先進率の変化量Δｆは下記（２）式で
与えられる。

但し、 Ｆニストリップ張力（ｋｇ） Ｗ：板幅（ｕ） ｔ：板厚（ｎ） 先進率変化量Δｆがストリップ速度に与える影ｇ量ΔＶ
σは下記（３）式で与えられる。

これをリード速度として考慮すればよいこととなる。

これによってより適正なリード速度の設定が可能となる
。

第２図は本発明装置を用いた場合、また第４゜５図は従
来装置を用いた場合の比較試験結果を示すグラフである
。試験条件は、板幅：１０２０ｍｍ、板厚：　　１．６
ｍのストリップをライン速度：　　５００ｒｐｍ　。

ピンチロール設定張カニ１．６）ン、リード速度：２．
５％（ドウルーピング５％）、マンドレル張カニ１．６
）ン、リード速度：２．５％（ドウルーピング５％）に
設定して行ったストリップＳの巻取り時におけるピンチ
ロール速度、マンドレル速度、ストリップ速度、ピンチ
ロールモータ電流、マンドレルモータ電流の時間的変化
を示すグラフであり、横軸に時間をとって示しである。

なおグラフ中横軸のＡ点はピンチロールのストリップ噛
み込み時点、Ｂはマンドレルへのストリップ噛み込み開
始時点、０点はマンドレルに対する速度制御から電流制
御への切換え時点を示している。

このグラフから明らかな如く本発明装置に依った場合に
はリード速度はストリップＳがマンドレルに噛み込まれ
るのと同時的に直線的に増大し、その後は略一定の値に
保持されており第３図（ホ）にハンチングを施して示す
如くリード速度の過小領域は極めて小さくなっているこ
とが解る。

これに対して第４．５図に示す従来装置を用いた場合に
は第４図（ホ）、第５図（ホ）に夫々ハンチングを付し
て示すリード速度過大領域（略５％）、リード速度過小
領墳（略５％）が大きくストリップの噛み込みまでの過
程が不安定な運転状態にあることが解る。

〔効果〕

以上の如く本発明装置にあっては巻取機に対するストリ
ップの巻取り時に対する速度が安定し、ネッキング、或
いは突掛かり等のトラブルの解消に優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のブロック図、第２図は本発明装置
の制御特性を示すグラフ、第３図は従来装置のブロック
図、第４，５図は従来装置の制御特性を示すグラフであ
る。 １・・・圧延ｍ　　２・・・ピンチロール　３・・・マ
ンドレル　４・・・速度制御装置　５・・・電流制御装
置６・・・速度設定器　７・・・先進率演算器　９，１
１・・・リード速度演算器　１２・・・速度制御装置　
Ｓ・・・ストリップ　ＳＷ、〜ＳＷ３・・・接点 特　許　出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ストリップの移動速度に各リード速度を加えた速度
   で駆動されるピンチロール及びマンドレルを備え、圧延
   機出側でストリップをピンチロールを通してマンドレル
   に巻取るようにした巻取機の制御装置において、 ストリップに付与すべき必要な張力及びストリップに対
   する必要な曲げ力を考慮して夫々ピンチロール、マンド
   レルに対するリード速度を求めるリード速度演算手段を
   具備することを特徴とする巻取機の制御装置。